JPH04226414A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光線を感光体に照射して
文字，図形などを記録する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、文字，図形などを記録する方法と
して、レーザ光線などを用いた光走査装置の利用が多く
なってきている。

【０００３】このレーザ光線を用いた従来の光走査装置
について、以下図面を用いて説明する。

【０００４】図９は従来の光走査装置の概略斜視図であ
る。また、図１０にはその光線の光路の収束のみに注目
した光路図である。図９，図１０に示すように、構成要
素として１はレーザ光線１２を発振する光源、２はレー
ザ光線１２を平行光線に補正するコリメートレンズ、３
はレーザ光線１２の口径を真円にする変調器、４はレー
ザ光線１２の進行する方向を補正するシリンダレンズ、
５はレーザ光線１２を反射する回転多面鏡、６は回転多
面鏡５で反射したレーザ光線１３−１〜１３−ｎの歪曲
収差を補正するｆθレンズ、７は回転多面鏡５の面倒れ
に起因するレーザ光線１３−１〜１３−ｎの垂直方向へ
のぶれを補正するシリンダレンズ、８は感光体である。 ２０はレーザ光１３−１を受光して、回転多面鏡５と感
光体８の位置を同期さすためのフォトセンサである。

【０００５】つぎに上記の構成要素のお互いの関連動作
を説明する。光源１から放射されたレーザ光は、コリメ
ートレンズ２，変調器３とシリンダレンズ４を透過して
回転多面鏡５に到達する。回転多面鏡５により、光は反
射してｆθレンズ６とシリンダレンズ７を透過して感光
体ドラム８に照射される。このときレーザ光９が感光体
８にどのように走査されるか、図８を用いて簡単に説明
する。

【０００６】同図に示すように、回転多面鏡５に入射す
るレーザ光線１２は、反射して反射光１３−１になる。 そして回転多面鏡５が回転するに連れて反射光１３−２
，反射光１３−３と反射方向が変化し、感光体８上を走
査する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の装置では、回転多面鏡５の各面は回転中心からの
位置，角度，表面の仕上がりを各面とも均一にかつ高精
度に加工しなければならず製造工程に相当な時間を要す
る。また、回転多面鏡５は相当な大きさを有するもので
あるので、それに伴いｆθレンズ６も大型なものでなけ
ればならない。さらにｆθレンズ６の入射光はそのまま
では通常、感光体８への結像がされないため、ｆθレン
ズ６にはｆθ特性のほかに光線を感光体８上において必
要な微小径に収束する特性が必要となる。このために、
ｆθレンズ６の設計自由度が少なくなってしまう。

【０００８】加えて回転多面鏡５はその各反射面に面倒
れを有しているので、レーザ光線１２の垂直方向のぶれ
を補正するためシリンダレンズ４，シリンダレンズ７を
設けなければならず、ｆθレンズ６を合わせると装置が
大型化する。さらに回転多面鏡５上の光の反射位置は回
転とともに移動し一定でなく、図１１に示すように、反
射光１３−１，反射光１３−３間の反射位置はΔＬだけ
ずれてしまう。このため反射光に光路差が発生し印字精
度が良くない。

【０００９】このように従来の光走査装置は上記のよう
な問題を有していた。本発明は上記問題に留意し、簡単
な構成のため小型軽量でしかも印字精度のよい光走査装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置は上
記目的を達成するためにレーザ光線などの光線を用いた
光走査装置において、反射鏡が入射光に対して傾きを有
し、この入射光の中心を回転中心として回転する一つの
反射面で構成され、この反射鏡の入射光側に収束を行う
光学系レンズを設け、反射鏡を回転することにより感光
体面上を走査するものである。

【００１１】

【作用】上記構成の本発明の光走査装置の反射鏡はただ
一つの反射面を有し、光線の光軸に対して傾きを有し、
前記光線の中心を回転軸中心上で反射させるため反射鏡
が回転しても、反射光線の反射位置が常時不変であるこ
とにより、光略差が発生しない。そのため、反射鏡の入
射光側にある光学系レンズのみで収束を行い、確実に収
束した像で走査できる。また単面であることから、多面
鏡で発生するような各反射面による走査のぶれが発生し
ないので、その補正のレンズも不用となるため、構成が
簡単となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１および図２はそれぞれ本発明に係る実
施例を示す図であり、図１は本発明の一実施例の光走査
装置の概略斜視図、図２はその光線の光路の収束のみに
注目した光略図である。

【００１３】なお図１において、従来例と同じ構成物に
関しては、図９と同一の符号を付し説明は省略する。図
１に示すように構成要素として９はレーザ光線１２を反
射する反射鏡、１０は反射鏡９の反射面である。

【００１４】つぎにその構成要素とお互いの関連動作に
ついて以下説明する。まず光源１から放射されたレーザ
光線１２はレンズ２によって収束作用受けて光線にされ
変調器３によってその口径を真円に補正される。つぎに
レーザ光線１２は、反射鏡９の反射面１０に入射する。 さて反射鏡９はその回転軸１７を軸として回転あるいは
時計回り，反時計回りに交互に振動している。このため
反射面１０に入射したレーザ光線１２は、水平方向に振
られ感光体８上を走査する。

【００１５】また図３に示すように、反射光１３は単面
である反射鏡９の反射面１０における反射であるため面
倒れ補正が不要であることから、シリンダレンズは不要
となる。また感光体８上への光線の結像をレンズ２の光
学系レンズが行う。

【００１６】以上のことから、図２の光線の収束の構成
で示すようにレンズ構成は収束レンズ２のみとなる。し
たがって、大幅な構成の簡素化ができる。

【００１７】図４は本発明の光走査装置の走査角度につ
いての説明図、図５は比較のための従来の場合の走査角
度についての説明図であるが、図４ａにおいて入射する
レーザ光線１２は反射鏡９によって反射レーザ光線１３
−１となる。

【００１８】つぎに反射鏡９を角度θだけ回転させたの
が図４ｂであるが、この場合の反射レーザ光線（１３−
２）は図４ａの反射レーザ光線１３−１より角度θだけ
走査されている。これに対して図５の従来の装置では回
転多面鏡５がθだけ回転すると反射レーザ光線１３−２
は反射レーザ光線１３−１から角度２θだけ走査される
違いがあり、従来より反射鏡の回転角度に対する走査角
度は小さいが、反射点が変わらず、光路差による歪みが
少ない。また、回転角度は反射鏡の構成が簡単なため、
回転数を上げることができる。

【００１９】次にその他の実施例について説明する。図
６は、光走査装置の側断面図である。

【００２０】本実施例では、ミラー７１ａ，７１ｂ，７
１ｃ，光源ユニット７２等を備えており、これらがシャ
ーシ７３内に配設されている。シャーシ７３は例えば樹
脂等によって形成される。図７は光走査装置の裏面側か
らの斜視図を示す。シャーシ７３の所定位置にはミラー
７１ａ，７１ｂ，７１ｃが固定されており、この固定部
分はミラー７１ａ，７１ｂ，７１ｃによる光の反射方向
を考慮して形成されている。ミラー７１ａ，７１ｂ，７
１ｃはシャーシ７３の幅方向（図７中、矢印Ｗ方向）に
渡って延在し、ミラーユニット８５からのレーザ光を感
光体８方向に反射させる。また、シャーシ７３の所定位
置には光走査装置全体を画像記録装置に固定するための
取付部７５が設けられている。一方、シャーシ７３には
開口部７６が設けられている。開口部７６は長方形状を
しており、前記ミラー７１ｃに対向するとともに前記ミ
ラー７１ｃからの反射光を通過させる位置に配設される
。

【００２１】ここで、ミラー７１ａ，７１ｂ，７１ｃは
シャーシ７３内に収納されているとともに、シャーシ７
３の開口部７６もミラー７１ｃからの反射光を通過させ
るために必要な寸法形状を有しているのみであるからシ
ャーシ７３内に進入する塵芥は極めて少ない。

【００２２】光源ユニット７２は図６に示すように、光
源１，コリメータレンズ２，シャーシ７３を備えており
、これらがシャーシ７３に一体的に設けられている。 光源１は例えば半導体レーザが使用されており、光源１
からのレーザ光はコリメータレンズ２を介してミラーユ
ニット８５に入射する。

【００２３】ミラーユニット８５は４５°ミラー９およ
び駆動モータ８８によって構成されており、光源８１か
らのレーザ光は４５°ミラー９の回転軸上に入射し、直
角方向に反射される。４５°ミラー９は駆動モータ８８
により、所定の速度で回転する。これにより、光源１か
らのレーザ光は４５°ミラー９を中心として水平方向に
走査される。

【００２４】更には図９に示すミラー７１ｂのように、
回転手段による回転する反射鏡と感光体との空間で、光
線が複数回反射し、しかも同一面上で複数回反射するミ
ラーが１枚のみ存在する構成にすることでミラーの枚数
の削減と全体をコンパクトにすることができる。

【００２５】更にその光学系のシャーシが取り付け面の
反対側に位置し、前記シャーシがカバーの作用も兼用し
ていてもよい。これにより、部品点数と組み立て工数の
削減ができる。

【００２６】更に回転手段による回転する反射鏡、もし
くは前記反射鏡の基台が樹脂で形成されていてもよい。 これにより、反射鏡の量産性の向上が期待できる。

【００２７】また図１１はその他の実施例における構成
を示す。反射鏡と感光体の空間にｆθレンズ１１を具備
しこれを第二光学系とし、第二光学系で歪曲収差の補正
をするのもよい。こうすれば、簡潔な構成でありながら
、歪曲収差の良好である高性能は光走査装置を提供でき
る。

【００２８】また第二光学系に面倒れ補正特性を有しな
くても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明は
、光線を発振する光源と、この光線を収束する光学系レ
ンズと、この収束作用を受けた光線を反射する一つの反
射面を有する反射鏡とこの反射鏡で反射した光線が射出
し、反射鏡のただ１つの反射面が入射する光線の進行方
向に対して傾きを有するとともに、入射光の中心を軸と
して回転する構成をとることにより、入射する光線がつ
ねに反射面の同一の部分で反射するので反射した光線に
光路差が発生しないため印字精度が向上する。また、反
射鏡の構成が簡単となるとともに反射した光線の垂直方
向へのぶれも発生しないので、このぶれを補正するレン
ズが不要となるため小型化軽量化が可能となりコストの
低減が実現できる。

【００３０】また反射光は単面で面倒れ補正が不要であ
ることから、シリンダレンズは不要となり、レンズ構成
は収束レンズのみとなる。したがって、大幅な構成の簡
素化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光走査装置を示す構成図

【
図２】本発明の一実施例における装置における光路図

【
図３】本発明の一実施例の装置における要部斜視図

【図
４】本発明の一実施例における動作説明図

【図５】従来
例における動作説明図

【図６】本発明におけるその他の実施例を示す側断面図

【図７】本発明におけるその他の実施例を示す斜視図

【
図８】本発明におけるその他の実施例を示す構成図

【図
９】従来の光走査装置を示す構成図

【図１０】従来の装
置における光路図

【図１１】従来の装置を示す要部拡大図

【符号の説明】

１　　　　光源 ２　　　　レンズ ９　　　　反射鏡

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光線を発振する光源と、前記光線を感
   光体上に結像させる収束レンズと、前記のレンズを透過
   した光線に対して傾きを有し、前記のレンズを透過した
   光線を反射する一つの反射面を有する反射鏡と、前記反
   射鏡により光線が反射し、前記反射鏡を前記レンズ透過
   後の光線の中心を回転軸として、回転手段により回転さ
   せることにより、走査することを特徴とする光走査装置
   。
2. 【請求項２】　　構成物が、シャーシに一体的に設けら
   れ、かつ前記シャーシが前記構成物の上面を覆うカバー
   の役割をすることを特徴とする請求項１記載の光走査装
   置。
3. 【請求項３】　　回転手段による回転する反射鏡と感光
   体との空間に、光線を複数回反射する複数枚のミラーを
   有し、しかも同一面上で複数回反射するミラーが１枚の
   み存在することを特徴とする請求項１記載の光走査装置
   。
4. 【請求項４】　　回転手段による回転する反射鏡、もし
   くは前記反射鏡の基台が樹脂で形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の光走査装置。
5. 【請求項５】　　反射鏡と感光体の空間にレンズを具備
   したこれを第二光学系とし、前記第二光学系に面倒れ補
   正特性を有しないことを特徴とする請求項１記載の光走
   査装置。